题目内容

【题目】现有某铁碳合金,某化学兴趣小组为了测定铁碳合金中铁的质量分数,并探究浓硫酸的某些性质,设计了下图所示的实验装置和实验方案(夹持仪器已省略),请你参与此项活动并回答相应问题(由实验装置引起的实验误差忽略不计)。

I、探究浓硫酸的某些性质

(1)按图示连接装置,检查装置___________,称量E的质量。

(2)将aɡ铁碳合金样品放入A中,再加入适量的浓硫酸,仪器A的名称为______,未点燃酒精灯前,A、B 均无明显现象,其原因是______________________

(3)点燃酒精灯一段时间后,A、B中可观察到明显的现象,如A中,写出A中C和浓硫酸发生反应的化学方程式:__________________________,B中的现象是_________________,因此可得到浓硫酸具有_____________性。

(4)随着反应的进行,浓硫酸浓度逐渐减小变为稀硫酸,A中还可能发生某些离子反应,写出相应的离子方程式:_____________________________________

II、测定铁的质量分数

(5)待A中固体完全消失并不再逸出气体时,停止加热,拆下E并称重,E增重bg。铁碳合金中铁的质量分数为___________________(写表达式)。

(6)某同学认为上述方法较复杂,使用如图所示的装置和其他常用的实验仪器测定某些数据即可。为了快速和准确地计算出铁的质量分数,最简便的实验操作是___________(填写代号)。

①用排水法测定H2的体积

②反应结束后,过滤、洗涤、干燥、称量残渣的质量

③ 测定反应前后装置和药品的总质量ag

【答案】气密性 蒸馏烧瓶 常温下,铁被浓硫酸钝化 C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O 品红溶液逐渐褪色 强氧化 2Fe3+Fe=3Fe2 Fe+2H=Fe2+H2

【解析】

(1)按图示连接好装置以后首先检查装置的气密性:(2)根据仪器构造可知仪器A的名称为蒸馏烧瓶;常温下Fe在浓硫酸中钝化,碳不与浓硫酸反应,故无明显现象;(3)浓硫酸具有强氧化性,在加热的条件下碳与浓硫酸反应的方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O;二氧化硫具有漂白性,因此B中的现象是品红溶液逐渐褪色,根据以上分析可知浓硫酸具有强氧化性;(4)硫酸浓度减小后,稀硫酸与铁发生置换反应生成硫酸亚铁和氢气,另外铁还能与硫酸铁反应生成硫酸亚铁,离子方程式分别为Fe+2H=Fe2+H2↑、2Fe3+Fe=3Fe2;(5)称取ag铁碳合金,加入过量浓硫酸,加热待A中不再逸出气体时,停止加热,拆下E装置并称重,E增重bg,则生成二氧化碳的质量为bg,根据质量守恒定律,则ag铁碳合金中含碳元素的质量为,则含铁的质量为,铁的质量分数为;(6)因为铁炭合金中的铁可以与稀硫酸反应生成氢气,瓶总质量的减少量即为氢气的生成量,而铁的质量可以通过氢气的质量求出,答案选③。

型】实验题
束】
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【题目】现有一种铜粉和铝粉的混合物样品,为测定该样品中铝的含量,称取5.0g此样品置于锥形瓶中,将100mL稀盐酸加入其中恰好完全反应,剩余固体2.3g.

(1)求该混合物中铝的质量分数为多少?

(2)所用盐酸中溶质的物质的量浓度为多少?

【答案】(1) 54% (2) 3mol/L

【解析】

(1)称取5.0g此样品置于锥形瓶中,将100mL稀盐酸加入其中恰好完全反应,剩余固体2.3g,该固体为铜,因此混合物中铝的质量为:5.0g-2.3g=2.7g,铝的质量分数为:2.7g/5.0g×100%=54%;

(2)铝与盐酸的反应关系式为:

2Al~~~~6HCl

2×27g 6mol

2.7g n

解得n=0.3mol

所以盐酸的浓度是0.3mol÷0.1L=3.0mol/L

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